專(zhuān)利名稱(chēng)：低溫冷源熱機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種熱機(jī)。
背景技術(shù)：
任何一種熱機(jī)都是工作在熱源和冷源之間的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，不論熱源和冷源是事先存在的還是人為制造的，或是循環(huán)過(guò)程中形成的。熱源的溫度和冷源的溫度決定著熱機(jī)的極限效率，然而與熱源的溫度相比，冷源的溫度對(duì)熱機(jī)效率的影響更大。在外燃機(jī)中，其冷源非常明顯，易于理解；在內(nèi)燃機(jī)中，其表觀冷源(即形式上的冷源)不是環(huán)境而是膨脹做功后的工質(zhì)，但是其真正的冷源是發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣。如果能夠有效的降低冷源的溫度，將明顯提高熱機(jī)的效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案一種低溫冷源熱機(jī)，包括外燃機(jī)和氣體液化物源，所述氣體液化物源與所述外燃機(jī)的冷源連通，所述氣體液化物源內(nèi)的氣體液化物為所述冷源的吸熱載體。所述外燃機(jī)設(shè)為熱氣機(jī)。所述熱氣機(jī)設(shè)為斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。所述熱氣機(jī)設(shè)為布雷登循環(huán)熱動(dòng)力系統(tǒng)。所述冷源的冷卻流體出口與做功機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。一種低溫冷源熱機(jī)，包括內(nèi)燃機(jī)和氣體液化物源，在所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣道上設(shè)冷卻器，所述氣體液化物源與所述冷卻器連通，所述氣體液化物源內(nèi)的氣體液化物為冷卻所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣的吸熱載體。所述內(nèi)燃機(jī)設(shè)為燃?xì)廨啓C(jī)。所述內(nèi)燃機(jī)設(shè)為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。所述冷卻器的冷卻流體出口與做功機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。所述氣體液化物設(shè)為液化空氣、液化二氧化碳、液氮、液氧或液氦。本發(fā)明的原理是如圖1所示，本發(fā)明將所述氣體液化物作為熱機(jī)的冷源(即現(xiàn)有技術(shù)中所述的低溫?zé)嵩?，大幅度降低了低溫?zé)嵩吹臏囟?，進(jìn)而大幅度提高了熱機(jī)的效率。本發(fā)明中，所謂的冷卻流體是指在外燃機(jī)中在所述冷源中吸熱的流體；在內(nèi)燃機(jī)中在所述冷卻器中吸熱的流體。本發(fā)明中，所謂的氣體液化物是指被液化的氣體，如液化空氣、液化二氧化碳、液
氧、液氮或液氦等。本發(fā)明中，根據(jù)熱機(jī)領(lǐng)域的公知技術(shù)，在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明所公開(kāi)的低溫冷源熱機(jī)以氣體液化物作低溫?zé)嵩吹奈鼰崃黧w，大幅度提高了熱機(jī)的效率。


圖1為本發(fā)明原理圖，其中的Q表示熱源，q表示冷源(低溫?zé)嵩?;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中
I氣體液化物源、10加熱器、2冷卻器、30冷缸、31熱缸、40燃燒室、41燃?xì)廨啓C(jī)、42活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖2所示的低溫冷源熱機(jī)，包括外燃機(jī)和氣體液化物源1，所述外燃機(jī)設(shè)為斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，所述氣體液化物源I設(shè)為內(nèi)裝氣體液化物的儲(chǔ)罐，所述氣體液化物設(shè)為液化空氣。所述儲(chǔ)罐與所述外燃機(jī)的冷源連通，即與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的冷缸30上的冷卻流體通道連通，也就是將所述氣體液化物作為所述外燃機(jī)的冷源的吸熱載體。可選擇地，所述氣體液化物設(shè)為液化二氧化碳、液氧、液氮或設(shè)為液氦。實(shí)施例2 如圖3所示的低溫冷源熱機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述外燃機(jī)設(shè)為布雷登循環(huán)熱動(dòng)力系統(tǒng)。實(shí)施例3如圖4所示的低溫冷源熱機(jī)，其在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上所述冷源的冷卻流體出口和所述布雷登循環(huán)熱動(dòng)力系統(tǒng)中的動(dòng)力透平的工質(zhì)入口連通，所述氣液提液化物吸熱后汽化為高溫氣體，可以進(jìn)入所述布雷登循環(huán)熱動(dòng)力系統(tǒng)中的循環(huán)管路，作為工質(zhì)參與熱動(dòng)力循環(huán)。所述氣體液化物設(shè)為液氦。實(shí)施例4如圖5所示低溫冷源熱機(jī)，包括內(nèi)燃機(jī)和氣體液化物源1，所述內(nèi)燃機(jī)設(shè)為燃?xì)廨啓C(jī)41，在所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣道上設(shè)熱交換式冷卻器2，所述氣體液化物源I與所述熱交換式冷卻器2的被加熱流體通道入口連通，所述氣體液化物源I內(nèi)的氣體液化物為冷卻所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣的吸熱載體。也就是說(shuō)氣體液化物源內(nèi)的氣體液化物作為冷卻器的冷卻介質(zhì)。所述氣體液化物設(shè)為液氧。實(shí)施例5如圖6所示低溫冷源熱機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述熱交換式冷卻器2的被加熱流體通道出口與所述燃?xì)廨啓C(jī)41的燃燒室連通。所述液氧在所述熱交換式冷卻器2的被加熱流體通道中吸熱后汽化為氧氣，將其導(dǎo)入所述燃?xì)廨啓C(jī)41的燃燒室中參與燃燒化學(xué)反應(yīng)。實(shí)施例6如圖7所示低溫冷源熱機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述內(nèi)燃機(jī)4設(shè)為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)42。選擇性地，可以將液氧在所述熱交換式冷卻器2的被加熱流體通道中吸熱后汽化后得到的氧氣導(dǎo)入所述活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)42的燃燒室中，參與燃燒化學(xué)反應(yīng)。選擇性地，所述氣體液化物設(shè)為液化空氣。上述實(shí)施例中，所述氣體液化物在冷源中或在冷卻器中吸熱汽化后，可以作為工質(zhì)通過(guò)工質(zhì)入口進(jìn)入另一個(gè)熱機(jī)的做功機(jī)構(gòu)。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種低溫冷源熱機(jī)，包括外燃機(jī)和氣體液化物源(I)，其特征在于所述氣體液化物源(I)與所述外燃機(jī)的冷源連通，所述氣體液化物源(I)內(nèi)的氣體液化物為所述冷源的吸熱載體。
2.如權(quán)利要求1所述低溫冷源熱機(jī)，其特征在于所述外燃機(jī)設(shè)為熱氣機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述低溫冷源熱機(jī)，其特征在于所述熱氣機(jī)設(shè)為斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。
4.如權(quán)利要求2所述低溫冷源熱機(jī)，其特征在于所述熱氣機(jī)設(shè)為布雷登循環(huán)熱動(dòng)力系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述低溫冷源熱機(jī)，其特征在于所述冷源的冷卻流體出口與做功機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。
6.一種低溫冷源熱機(jī)，包括內(nèi)燃機(jī)和氣體液化物源(1)，其特征在于在所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣道上設(shè)冷卻器(2)，所述氣體液化物源(I)與所述冷卻器(2)連通，所述氣體液化物源(I)內(nèi)的氣體液化物為冷卻所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣的吸熱載體。
7.如權(quán)利要求6所述低溫冷源熱機(jī)，其特征在于所述內(nèi)燃機(jī)設(shè)為燃?xì)廨啓C(jī)(41)。
8.如權(quán)利要求6所述低溫冷源熱機(jī)，其特征在于所述內(nèi)燃機(jī)(4)設(shè)為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī) (42)。
9.如權(quán)利要求6至8任意一項(xiàng)所述低溫冷源熱機(jī)，其特征在于所述冷卻器(2)的冷卻流體出口與做功機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。
10.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)或6至8任意一項(xiàng)所述低溫冷源熱機(jī)，其特征在于所述氣體液化物設(shè)為液化空氣、液化二氧化碳、液氮、液氧或液氦。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種熱機(jī)。本發(fā)明包括熱機(jī)和氣體液化物源，所述氣體液化物源內(nèi)有氣體液化物，所述氣體液化物設(shè)為所述熱機(jī)的冷源。本發(fā)明所公開(kāi)的低溫冷源熱機(jī)以氣體液化物作低溫?zé)嵩矗蠓忍岣吡藷釞C(jī)的效率。
文檔編號(hào)F02G1/055GK103047044SQ201210507298
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者靳北彪 申請(qǐng)人:摩爾動(dòng)力(北京)技術(shù)股份有限公司